动态轴重衡是如何实现的?
仪器信息网 · 2011-09-14 09:03 · 35254 次点击
现如今我国的公路收费站已经基本实现了计重收费。而计重收费系统中最核心的设备就是动态轴重衡。因此动态称重衡及其仪表的设计应该能够符合实际操作的需要。那么动态轴重衡该如何实现呢,要实现哪些具体功能呢,实现的过程中又要注意哪些细节呢?带着这些问题我来为大家简单阐述一下。
1.仪表的测量速度
车辆在运动中通过秤台的时间很短,对于0.8米宽度的秤台来说,20km/h的速度通过时,有效测量时间只有0.14s左右的时间;15km/h的速度通时,有效测量时间只有0.19s左右的时间。为了在这么短的时间内取得较多的测量数据,仪表内A/D转换器的速度就很是关键,如果每秒钟采样100次,20km/h时大约可以取到14个样本,如果每秒采样200次,可以取到28个样本,采样次数达到400次,就可以取到64个样本,800次为128个样本。实践证明为了得到较准确的数据,样本数至少要达到50个以上为好。所以对于测量最高限速20km/h的仪表,A/D转换器的速度要达到400次/s以上;对于测量最高限15km/h的仪表,A/D转换器的速度要达到200次/s以上。
非但如此,仪表的数据处理方法也同样非常重要,如果处理方法不当,A/D转换器就不能最大限度地发挥效能,即使转换速度再高,也达不到应有的效果。
2.自动累加功能
车辆通过秤台后,我们往往需要知道车辆的轴数和总重量以及每一个轴的轴重量,以便我们核算该车辆总重和轴重是否超载。在仪表的设计中,每一次检测到一次上下台动作就判断为一个轴通过。对轴的重量进行累加,将单轴重、累加重和轴重存放到内存单元。
3.收尾判定功能
车辆什么时候称重结束,往往是通过红外收尾系统来判断的。当车辆完全通过秤台后,红外线检测到车辆离去,发一个信号给仪表,仪表收到信号后,知道本次称量已经结束,将称重结果作为最终结果保存或发送到计算机。因此仪表要有I/O接口,以便接受外来的信号。
4.自动删除车辆记录的功能(进退判断功能)
当车辆通过秤台后,一个称重记录被保存。但是万一该车又退回,原来的纪录就要被取消。否则就会多出两个记录来(一进一退)。要做到仪表自动扣除无效车辆数据,就必须具备车辆的进退判断功能。判断车辆进退的方法有多种。一种是红外线对射检测法,两组红外线根据车轮遮光的先后次序判断车辆的进退;另一种采用双A/D采样的方法,将轴重衡4个传感器分为前后两组分别接入两路A/D进行转换,仪表根据两路A/D分别测到的重量的大小来判断车辆的进退。两种方法都可以解决车辆进退的判断问题。
5.根据速度对重量进行修正的功能
正常情况下,车速越快,测到的重量就越轻(但也有例外,秤台高于地面的情况可得到相反的结果)。因此要根据速度队测到的重量进行修正。修正事先采用多点校正,使用中采取线性插值的方法进行调整。以保证在各种速度下都可以得到较为准确的结果。要想对速度进行修正,仪表就必须具备测量速度的功能。一般情况下仪表测速是采用A/D转换器的速度来测量车辆的速度。实际计算是有误差的,要通过对实际速度的测定后来进行修正。
6.动静态的分析功能
当车轮没有完全开上秤台后就停下来,或者开过去后没有完全开出去就停下来,两种情况都是车轮一部分在秤台上,另一部分在地基上。停一段时间后又离开。作为动态仪表,要处理好之一部分数据,否则容易的到错误的结果。
7.抗冲击功能
车辆停在秤台上后又突然启动,瞬间能产生很大的冲击力,由于动态称重时间短,仪表在处理数据时往往保留最大值,所以这一冲击数据处理不好久会得到不正确的结果。因此在处理这样的数据时,要对冲击力发生的时间,出现的位置进行分析,正确地剔除无效数据。